Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes on the Cosmos (Программируя вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки)
Сегодня я решил вспомнить про книгу Сета Ллойда "Программируя вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки". В этой книге совмещаются мои интересы в области разработки и чтения научно-популярной литературы:) Кроме того, конкретно эта книга навевает мне воспоминания про обучение теорфизу в МФТИ 15 лет назад:) А теперь перейдем к самой книге. В ней автор задает тон с вступления, где он предлагает воспринимать Вселенную в терминах обработки информации.
- В первой главе, которая является введением автор рассказывает про революцию в обработке информации и когда и как появилась идея квантового компьютера.
- Во второй главе автор рассказывает про концепцию вычислений: информацию, компьютер, логические схемы и невычислимость.
- В третьей главе автор излагает концепцию вычислительной вселенной, которая "в сущности, является гигантским компьютером, в котором каждый атом и каждая элементарная частица содержат биты информации, и каждый раз, когда два атома или две частицы сталкиваются, эти биты меняют свои значения. Вычислительная природа Вселенной дает начало ее запутанности и сложности: все что может быть вычислено ... существует где-то во Вселенной"
- В четвертой главе автор рассматривает вопрос информации и физических систем, начиная со статистической физики и дальше.
- Собственно в пятой главе рассматривается квантовая механика, начиная с двухщелевого эксперимента, продолжая котом Шредингера и заканчивая многомировой интерпретацией декогерентных историй.
- В шестой главе "Атомы за работой" автор рассказывает как можно сделать квантовый бит - кубит, используя ядерный спин и фотон.
- В седьмой главе автор рассказывает про универсальный компьютер и моделирование вселенной, а также про ее вычислительную мощность. В конце главы автор рассказывает про модель квантовых вычислений и квантовой гравитации.
- Восьмая глава "Упрощая сложность" мне очень нравится, т.к. она является самой концептуальной, в которой автор рассматривает разнообразные концепции сложности, которые он разбивает на 4 типа:
- насколько сложно что-то описать (например, алгоритмическая информация)
- насколько сложно что-то сделать (например, вычислительная сложность)
- меры степени организации в системе
- неколичественные идеи о сложности (такие как самоорганизация или адаптивные системы) Дальше автор вводит понятие эффективной сложности, которое эквивалентно информации, необходимой для описания регулярности системы. Забавно, что дальше автор вспоминает про принцип KISS (Keep It Simple Stupid). А дальше исходя из понятия эффективной сложности автор объясняет почему Вселенная сложна.
В общем, мне книга понравилась как с философской точки зрения, так и некоторой практической информацией относительно квантовых компьютеров, феерический приход которых нам обещают уже некоторое время:)
#PopularScience #Physics #Software